Общая характеристика одноклеточных. Питание, дыхание растений, транспирация. Размножение растений

Только отдельные представители простей-ших, такие как эвглена зеленая , способны к фотосинтезу .

Все виды простейших могут поглощать растворы органических веществ, некоторые способны путем фагоцитоза захватывать твердые частицы (например, клетки других организмов). Амеба охватывает частицу пищи своими ложноножками (рис. 40). Эта частица пищи, окруженная мембраной, оказывает-ся внутри клетки. Так образуется пищева-рительная вакуоль , в которой пища перева-ривается.

Непереваренные остатки пищи выводятся наружу в любом месте клетки или через специальные образования в ее мембране.

Дыхание. Простейшие дышат кислородом, растворенным в воде или другой жидкости (например, крови хозяина). Кислород, который они поглощают через поверхность клетки, окисляет органические вещества. При этом освобождается энергия, необходимая для обеспе-чения процессов жизнедеятельности организма. Углекислый газ, об-разующийся в процессе дыхания, выводится из клетки наружу.

Размножение. Многие виды простейших размножаются делением клетки надвое, множественным делением или почкованием клетки (бесполое размножение). Кроме того, у простейших встречается и по-ловое размножение. Это позволяет разнообразить наследственную ин-формацию и лучше приспосабливаться к изменениям среды обитания.

Раздражимость. Простейшие способны реагировать на действие разнообразных факторов окружающей среды (света , температуры , химических веществ и т.д.).

Выполним опыт. Нанесем на предметное стекло каплю воды с инфу-зориями, а рядом — каплю чистой воды. В каплю с инфузориями вне-сем несколько кристалликов поваренной соли. Соединим обе капли водным мостиком. Под микроскопом видно, как инфузории направля-ются к капле с чистой водой. Материал с сайта

Простейшим свойственны различные таксисы — реакции на раз-дражители окружающей среды, которые проявляются в виде движе-ния организмов к источнику раздражения или в противоположную от него сторону.

Некоторые характерные признаки представителей подцарства Простейшие:

• внутриклеточное пищеварение происходит преимущественно в пи-щеварительных вакуолях;
• газообмен осуществляется через поверхность клетки;
• ответные реакции на воздействие факторов окружающей среды осу-ществляются в основном в виде таксисов (движений в сторону ис-точника раздражения или в противоположную сторону);
• размножение может быть как бесполым, так и половым;

Размножение. Корова и телёнок, лошадь и жеребёнок, дуб и дубочек, курица и цыплята — это лишь несколько примеров взрослых организмов и их детёнышей. Обратите внимание, с какой точ-ностью потомство наследует строение и поведение родителей. Свойство организмов давать потомство, которое имеет признаки родителей, называется размножением (рис. 117). Это свойство организмов обеспечивает непрерывность жизни на Земле.

Способность организмов воспроизводить себе по-добных называется размножением .

Рис. 118. Развитие пшеницы

Рост и развитие. Зёрнышко пшеницы, посаженное весной в почву, даёт начало маленькому ростку. Постепенно на нём появляются листочки, утолщается стебелёк, и через несколько месяцев росток ста-новится взрослым растением с колосом.

Мышата рождаются голые, беззубые, а через два месяца становятся взрослыми. Как ви-дите, в обоих примерах увели-чивались размеры и масса ор-ганизмов, то есть происходил рост. В процессе роста ростка растения и мышат изменялись не только масса и размеры орга-низмов — возникали новые об-разования: листочки и колос — y пшеницы (рис. 118), шёрстка и зубки — у мышат (рис. 119). Такие постепенные изменения организмов называют развитием.

Рис. 119. Развитие мышат

Рост — постепенное увеличение размеров, массы организма.

Развитие — изменения в строении организма и его отдельных частей.

Питание и дыхание. Организмам необходимо питание.

Питание — это процесс поступления в организме усвоения питательных веществ.

В процессе питания организмы получают разнообразные органические и неорганические вещества, которые обеспечивают их рост, развитие и другие процессы жизнедеятельности. Материал с сайта

Необходимые для жизни вещества в организм поступают из внешней среды. «Лишние» вещества, например углекислый газ, непереваренные остатки пищи, выводятся во внешнюю среду.

Организмам присуще дыхание. Большинство организмов дышат кислородом, который входи в состав воздуха. В клетках между кислородом и органическими веществами постоянно происходят различные химические явления. При этом выделяется энергия, которую организмы используют для роста, развития, движения.

Раздражимость. Организмы способны реагировать на воздействие окружающей среды. Это называют раздражимостью. Например, при ярком свете мы прищуриваем глаза либо прикрываем их ладонью; ёж сворачивается клубочком, если к нему притронуться; заяц убегает, заметив приближение хищника.

Раздражимость — это способность организма реагировать на изменения условий среды.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском

План

Питание микробов.

Дыхание микроорганизмов

Рост и размножение микробов.

Образование микроорганизмами пигментов, фотогенных и ароматических веществ.

Ферменты бактерий.

Культивирование бактерий.

Физиология изучает жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение. В основе физиологических функций лежит непрерывный обмен веществ (метаболизм).

Сущность обмена веществ составляют два противоположных и вместе с тем взаимосвязанных процесса: ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм).

В процессе ассимиляции происходит усвоение питательных веществ и использование их для синтеза клеточных структур. При процессах диссимиляции питательные вещества разлагаются и окисляются, при этом выделяется энергия, необходимая для жизни микробной клетки. В результате распада питательных веществ происходит расщепление сложных органических соединений на более простые, низкомолекулярные. Часть из них выводится из клетки, а другие снова используются клеткой для биосинтетических реакций и включаются в процессы ассимиляции. Все процессы синтеза и распада питательных веществ совершаются с участием ферментов.

Особенностью микроорганизмов является интенсивный обмен веществ. За сутки при благоприятных условиях одна микробная клетка может переработать такое количество питательных веществ, которое в 30-40 раз больше ее массы.

Питание микробов.

По типу питания микробы делятся на автотрофы и гетеротрофы. Первые способны синтезировать сложные органические вещества из простых неорганических соединений. Они могут использовать в качестве источника углерода углекислоту и другие неорганические соединения углерода.

По способу усваивать азот микроорганизмы делятся на 2 группы: аминоавтотрофы и амоногетеротрофы.

Аминоавтотрофы – для синтеза белка клетки используют молекулярный азот воздуха или усваивают его из аммонийных солей.

Аминогетеротрофы - получают азот из органических соединений – аминокислот, сложных белков (все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов).

По характеру источника использования энергии микроорганизмы делятся на фототрофы (используют энергию солнечного света) и хемотрофы (используют энергию за счет окисления неорганических веществ) (патогенные для человека микроорганизмы).

Тип питания микробов

Автотрофы Гетеротрофы

(патогенные и условно-патогенные микроорганизмы)

Факультативные Облигатные

Механизм питания. Проникновение различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул, рН среды, концентрации, проницаемости мембран и др. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.

Проникновение питательных веществ в микробную клетку происходит различными способами:

1. Пассивная диффузия , т.е. перемещение веществ через толщу мембраны, в результате чего выравнивается концентрация веществ и осмотическое давление по обе стороны оболочки. Таким путем могут проникать питательные вещества, когда концентрация в среде значительно превышает концентрацию веществ в клетке. Этот процесс осуществляется без затрат энергии.

2. Облегченная диффузия – проникновение питательных веществ в клетку с помощью активного переноса их особыми молекулами-переносчиками, называемыми пермеазами . Этот процесс совершается без использования энергии, так как перемещение веществ происходит от более высокой концентрации к более низкой.

3. Активный транспорт питательных веществ осуществляется также с помощью пермеаз. Этот процесс требует затрат энергии. В этом случае питательное вещество может проникнуть в клетку, если концентрация его вклетке значительно превышает концентрацию в среде.

4. Транспортируемое вещество может подвергаться химической модификации. Такой способ называется перенос радикалов или транслокация химических групп. Этот процесс сходен с активным транспортом.

Выход веществ из микробной клетки осуществляется или в виде пассивной диффузии, или в процессе облегченной диффузии с участием пермеаз.

Для роста микробов на питательных средах, применяемых для их выращивания, необходимы определенные дополнительные компоненты, соединения, которые сами микробы синтезировать не могут. Такие соединения называются ростовыми факторами (аминокислоты, пурины и пиримидины, витамины и др.)

Дыхание микроорганизмов.

Дыхание (или биологическое окисление) – сложный процесс, сопровождающийся выделением энергии, необходимой для жизнедеятельности микробов. Бактерии, как и высшие животные, для дыхания используют кислород. Однако Л.Пастером было доказано существование таких бактерий. Для которых наличие свободного кислорода является губительным.

Все микробы по типу дыхания можно разделить на три основные группы:

- облигатные (строгие) аэробы (микрококки, туберкулезные бактерии и др.). Они могут расти только при наличии кислорода;

- облигатные (строгие) анаэробы (возбудители газовой гангрены, столбняка и ботулизма). Они могут расти только при полном отсутствии кислорода;

- факультативные анаэробы (большинство сапрофитов и патогенных микробов). Они растут как в присутствии, так и в отсутствии кислорода.

Аэробное дыхание протекает при наличии кислорода. Анаэробное – при его отсутствии.

Рост и размножение бактерий.

Рост – это увеличение размеров отдельной особи. Размножение – это увеличение числа особей в популяции. В результате роста и размножения микробов происходит увеличение их биомассы. Бактерии размножаются делением. Актиномицеты и грибы размножаются спорами. Дрожжи размножаются почкованием.

Быстрота размножения микробов различна. Для большинства бактерий период генерации (удвоения) в среднем равен 15-30 минут, например, для кишечной палочки 15-17 минут. Некоторые микробы делятся медленнее, например спирохеты один раз в 10 часов.

На жидких средах рост бактерий характеризуется образованием пленки на поверхности, равномерного помутнения , либо осадка .

На плотных питательных средах бактерии образуют скопления клеток, называемые колониями . Образуемые колонии бывают округлой формы с ровными или неровными краями различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий (синий, кроваво-красный, желтый). Различают два вида колоний: шероховатые с неровными краями (R- форма) и гладкие с ровными краями (S- форма).

Похожая информация.

Условия жизни в воде более благоприятны и стабильны, чем на суше. По сравнению с воздухом вода плотнее и лучше поддерживает тела существ, позволяя активно двигаться в любом направлении и даже дрейфовать, не тратя сил, по воле течений. Жители моря в полной мере используют особенности своей среды обитания, выработав специфические способы перемещения, питания и размножения.

Плавать или ползать?

Нередко можно видеть рыб, которые, словно уснув, не меняя положения тела, замирают в воде на одном месте. Они не тонут и не всплывают, так как способны регулировать свою плавучесть с помощью плавательного пузыря. Этот внутренний эластичный мешок заполнен газовой смесью, объем которой меняется в зависимости от окружающего давления, позволяя рыбе держаться на нужной глубине. У наутилуса роль плавательного пузыря играют камеры раковины. Заполняя их водой, он погружается, а продувая - всплывает. Если такой системы нет, приходится все время активно плавать. Для этого служат органы локомоции (движения животных, связанные с их активным перемещением в пространстве): плавники, ласты, членистые конечности рачков, пульсирующие купола медуз, реактивные устройства кальмаров. Многие животные - морские звезды, улитки, крабы - передвигаются только по дну. Вместе с прикрепленными существами они составляют так называемый бентос.

На своем месте

В воде плавает множество пищи - планктона, мальков, органических остатков. Достаточно подгонять их к себе, никуда не перемещаясь, или просто расположиться там, где есть течение, и будешь сыт. Такую стратегию избрали многочисленные прикрепленные животные - губки, полипы, морские желуди, асцидии, двустворчатые моллюски, сидячие черви... Это так называемые фильтра-торы. Некоторые (например, актинии) не просто глотают подплывающую добычу, а сначала убивают ее ядом.

Дыхание в воде

Чтобы получать энергию, большинство организмов окисляют органику кислородом, который получают из воздуха или воды. Многие водные животные поглощают кислород из воды (дышат) жабрами. Это перистые или пластинчатые выросты, густо пронизанные кровеносными сосудами. Когда их омывает вода, кровь поглощает из нее кислород и отдает углекислый газ - отход, образующийся при окислении органики. Нужно только непрерывно прогонять через жабры воду, например шевеля жаберными крышками, как это делает большинство рыб. Многие примитивные животные, например губки и актинии, лишены жабр. Кислород поглощается ими из воды всей поверхностью тела.

Размножение

Половые клетки (гаметы), попав в воду, не высыхают и могут перемещаться в любом направлении. Этим пользуются многие животные для размножения. Например, прикрепленные организмы не способны искать себе половых партнеров, зато самцам и самкам достаточно одновременно выпустить в воду гаметы. Сперматозоиды сами найдут яйцеклетки и сольются с ними (произойдет наружное оплодотворение). В принципе то же самое происходит и при встрече партнеров у многих подвижных форм, включая рыб. У большинства морских беспозвоночных из оплодотворенного яйца развивается крошечная планктонная личинка, сильно отличающаяся строением и способом питания от взрослой особи. Ее превращение во взрослое животное (метаморфоз) часто происходит уже далеко от родителей, что облегчает расселение вида. Очевидно, такой способ размножения, когда родители не заботятся о своем потомстве, экономит их силы, но требует больших материальных затрат: ведь подавляющее число попавших в воду гамет, оплодотворенных икринок и личинок погибает зря или идет на корм другим животным. Поэтому некоторые морские животные заботятся о потомстве. Так, самец колюшки строит для икринок гнездо из кусочков водорослей, скрепляя их клейкой нитью, вырабатываемой его почками. А самка осьминога охраняет вход в пещерку, где развивается ее кладка.

Одноклеточными или простейшими организмами принято называть те организмы, тела которых представляют собой одну клетку. Именно эта клетка и осуществляет все необходимые функции для жизнедеятельности организма: перемещение, питание, дыхание, размножение и удаление ненужных веществ из организма.

Подцарство Простейших

Простейшие выполняют одновременно и функции клетки, и отдельного организма. В мире насчитывается около 70 тыс. видов данного Подцарства, большая часть из них являются организмами микроскопического размера.

2-4 микрон - это размер мелких простейших, а обычные достигают 20-50 мкм; по этой причине увидеть их невооруженным глазом невозможно. Но встречаются, например, инфузории длиной в 3 мм.

Встретить представителей Подцарства простейших можно лишь в жидкой среде: в морях и водоемах, в болотах и влажных почвах.

Какими бывают одноклеточные?

Существует три типа одноклеточных: саркомастигофоры, споровики и инфузории. Тип саркомастигофор включает в себя саркодовые и жгутиковые, а тип инфузории - ресничные и сосущие.

Особенности строения

Особенностью строение одноклеточных является наличие структур, которые свойственны исключительно простейшим. Например, клеточный рот, сократительная вакуоль, порошица и клеточная глотка.

Для простейших характерно разделение цитоплазмы на два слоя: внутренний и наружный, который называют эктоплазмой. Строение внутреннего слоя включается в себя органеллы и эндоплазму (ядро).

Для защиты существует пелликула - слой цитоплазмы, отличающийся уплотнением, а подвижность и некоторые функции питания обеспечивают органеллы. Между эндоплазмой и эктоплазмой расположены вакуоли, которые регулируют водно-солевой баланс в одноклеточном.

Питание одноклеточных

У простейших возможны два вида питания: гетеротрофный и смешанный. Различают три способа поглощения пищи.

Фагоцитозом называют процесс захвата твердых частиц пищи при помощи выростов цитоплазмы, которые есть у простейших, а также других специализированных клеток у многоклеточных. А пиноцитоз представлен процессом захвата жидкости самой клеточной поверхностью.

Дыхание

Выделение у простейших осуществляется при помощи диффузии или через сократительные вакуоли.

Размножение простейших

Существует два способа размножения: половое и бесполое. Бесполое представлено митозом, во время которого происходит деление ядра, а затем цитоплазмы.

А половое размножение происходит при помощи изогамии, оогамии и анизогамии. Для простейших характерно чередование полового размножения и однократного или многократного бесполого.